碳：

①元素符号：C
②原子结构示意图：
③电子式：
④周期表中位置：第二周期ⅣA族
⑤含量与存在：在地壳中的含量为0．087％，在自然界中既有游离态，又有化合态
⑥同素异形体：金刚石、石墨、C60、活性炭

碳（活性炭）：

①金刚石：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，硬度大，熔点高，不导电，不溶于水
石墨：深灰色的鳞片状固体，硬度小，质软，有滑腻感，熔点高，具有导电性
活性炭：黑色粉末状或颗粒状的无定形碳，疏松多孔，有吸附性
②碳的化学性质：
a.稳定性：在常温下碳的化学性质稳定，点燃或高温的条件下能发生化学反应
b.可燃性：氧气充足的条件下：C+O₂CO₂ 氧气不充分的条件下：2C+O₂2CO
c.还原性：
木炭还原氧化铜：C+2CuO2Cu+CO₂↑
焦炭还原氧化铁：3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑
焦炭还原四氧化三铁：2C+Fe₃O₄3Fe+2CO₂↑
木炭与二氧化碳的反应：C+CO₂CO

二氧化碳：

 
①物理性质：常温下，二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固态的二氧化碳叫做干冰。
②化学性质：
a.一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，不供给呼吸，因此当我们进入干枯的深井，深洞或久未开启的菜窖时，应先做一个灯火实验，以防止二氧化碳浓度过高而造成危险
b.二氧化碳和水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变红：CO₂+H₂O===H₂CO₃，碳酸不稳定，很容易分解成水和二氧化碳，所以红色石蕊试液又变回紫色：H₂CO₃===H₂O+CO₂↑
c.二氧化碳和石灰水反应：Ca(OH)₂+CO₂====CaCO₃↓+H₂O
d.二氧化碳可促进植物的光合作用：6CO₂+6H₂OC₆H₁₂O₆+6O₂
③用途：
a.二氧化碳不支持燃烧，不能燃烧，比空气重，可用于灭火
b.干冰升华时吸收大量的热，可用它做制冷剂或人工降雨
c.工业制纯碱和尿素，是一种重要的化工原料 d.植物光合作用，绿色植物吸收太阳能，利用二氧化碳和水，合成有机物放出氧气。

一氧化碳：

①物理性质：通常状况下，是一种没有颜色，气味的气体，比空气略轻难溶于水。
②化学性质
a.可燃性：2CO+O₂2CO₂
b.还原性：一氧化碳还原氧化铜：CO+CuOCu+CO₂ 一氧化碳还原氧化铁：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂ 一氧化碳还原四氧化三铁：4CO+Fe₃O₄3Fe+4CO₂
c.毒性：一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去运输氧气的能力，造成机体缺氧。冬天用煤火取暖，如排气不良，就会发生煤气中毒，就CO中毒。CO重要来源是汽车尾气和煤，石油等含碳燃料的不完全燃烧。
③用途：用作燃料，冶炼金属。 ④碳酸：弱酸，不稳定，易分解H₂CO₃==CO₂↑+H₂O

碳酸盐：

1.正盐与酸式盐的比较

	正盐	酸式盐
水溶性	除K、Na、铵的碳酸盐易溶于水外，其余都难溶于水	都溶于水
热稳定性	较稳定 ①K2CO3、Na2CO3等碱金属的正盐受热难分解 ②CaCO3、(NH4)2CO3 等受热易分解	受热易分解 2NaHCO3Na2CO3+ H2O+CO2↑ Ca(HCO3)2 CaCO3+H2O+CO2↑
与酸反应	CO32-+2H+== CO2↑+H2O CaCO3+2H+=Ca2+ +H2O+CO2↑	HCO3-+H+==H2O+ CO2↑(相同条件下，NaHCO3与酸反应放出CO2的速率比Na2CO3快)
与碱反应	Na2CO3+Ca(OH)2 ==CaCO3↓+2NaOH	NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O Ca(HCO3)2+Ca(OH)2==2CaCO3↓+2H2O
转化关系

2．酸式盐性质的一般规律
(1)在水中的溶解性：一般地，相同温度下，难溶性正盐的溶解度小于其酸式盐，可(易)溶性正盐的溶解度大于其酸式盐。如CaCO₃，难溶于水，Ca(HCO₃)₂易溶于水；Na₂CO₃易溶于水，NaHCO₃的溶解度比 Na₂CO₃的小。
(2)与酸或碱反应：强酸的酸式盐只与碱反应而不与酸反应；弱酸的酸式盐与足量强碱反应生成正盐，与足量强酸反应生成弱酸。
(3)热稳定性：一般地，热稳定性的大小顺序为正盐>酸式盐(盐的阳离子相同，成盐的酸相同)。
3．碳酸钙在自然界中存在广泛，是岩石的主要成分之一。不溶于水，但溶于酸。大理石、石灰石的主要成分是CaCO₃，它们既是重要的化工原料，又是重要的建筑材料。其用途图示如下：

 CO2气体与溶液的反应规律:

1．向某溶液中不断通入CO2气体至过量时，现象是“先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解”
(1)向澄清石灰水中不断通入CO2气体的反应为：
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO3+H3O==Ca(HCO3)2
(2)向氧氧化钡溶液中不断通入CO2气体的反应为：
Ba(OH)2+CO2==BaCO3↓+H2O
BaCO3+CO2+H2O==Ba(HCO3)2
(3)向漂白粉溶液中不断通入CO2气体的反应为：
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
2．向某溶液中不断通入CO2气体至过量时，现象为“产生白色沉淀或浑浊，沉淀或浑浊不消失”
(1)在NaAlO2溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：
2AlO₂^-+CO2(少量)+3H2O==2Al(OH)3↓ +CO₃^2-
2AlO₂^-+CO2(过量)+2H2O==Al(OH)3↓ +HCO₃^-
(2)向Na2SiO3溶液中不断通入CO2气体至过量时，反应为：
SiO₃^2-+CO2+H2O==H2SiO3↓+CO₃^2- 
SiO₃^2-+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2HCO₃^-
(3)向饱和Na2CO3溶液中不断通入CO2气体，反应为：
2Na⁺+CO₃^2-+CO2+H2O==2NaHCO3↓
3．CO2与NaOH溶液反应后，溶液中溶质的判断将CO2气体逐渐通入NaOH溶液中，先后发生化学反应：
①CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
②CO2+Na2CO3+H2O==2NaHCO3
向一定量的NaOH溶液中通入CO2气体后，溶液中溶质的成分要根据NaOH与CO2的物质的量之比进行讨论。
当时，发生反应①和②，溶液中的溶质为NaHCO3；
当时，发生反应①，溶液中的溶质为 Na2CO3和NaOH；
当时，发生反应①，溶液中的溶质为Na2CO3；
当时，发生反应①和②，溶液中为Na2CO3和NaHCO3

碳酸氢盐与碱反应的规律及CO32- HCO3-的鉴别方法:

 1．酸式盐与碱反应时的产物要根据相对用量判断
如Ca(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：
Ca(HCO3)2+NaOH==CaCO3↓+NaHCO3+ H2O(NaOH少量)
Ca(HCO2)2+2NaOH==CaCO3↓+Na2CO3+ 2H2O(NaOH过量)
2．CO₃^2-和HCO₃^-的鉴别
(1)利用正盐和酸式盐的溶解性可区别CO₃^2-和HCO₃^-，如分别和BaCl2溶液反应，生成的BaCO3不溶，生成的Ba(HCO3)2易溶；
(2)利用与H⁺反应产生CO₂的快慢检验CO₃^2-或HCO₃^-

碳族元素：

1．在元素周期表中的位置及结构碳旌死素位于第ⅣA族，包括碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)五种元素。最外层皆有4个电子，这种结构不易得电子也不易失电子，易形成共价键，难形成离子键。
2．主要化合价碳族元素的化合价主要有+2和+4，C、Si、Ge、Sn的+4价化合物较稳定，而Pb的+2价化合物较稳定。
3．氢化物、最高价氧化物及其对应的水化物
氢化物：
最高价氧化物：RO₂；
最高价氧化物对应的水化物为H₂RO₃、 H₄RO₄或R（OH）₄
4．碳族元素的金属性与非金属性的递变规律由C至Pb，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减小，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强。由碳族元素形成的单质中，碳、硅为非金属，但硅有金属光泽；锗、锡、铅为金属。

气体检验的方法：

(1)观察法：对于特殊颜色的气体如Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)、碘蒸气（紫红）可据此辨之。
(2)溶解法：根据溶于水的现象不同区分，如NO2和溴蒸气均为红棕色，但溶于水后NO2形成无色溶液；溴形成橙色溶液。
(3)褪色法：SO₂和CO₂可用品红溶液区分。
(4)氧化法：被空气氧化看变化，如NO的检验。
(5)试纸法：如石蕊试纸、醋酸铅试纸。
(6)星火发：适用于有助燃性或可燃性的气体检验，如O₂使带火星木条复燃；CH₄和C₂H₂的检验可点燃看现象；CH₄、CO、H₂则可根据其燃烧产物来判断。
常见气体的检验：
(1)H₂：无色、无味、可燃；①不纯点燃发出爆鸣声；②点燃纯H₂，火焰呈淡色，火焰上方罩一干燥烧杯，烧杯壁上有水珠生成：2H₂+O22H₂O
(2)O₂：无色无味、能使余烬木条复燃；
(3)Cl₂：黄绿色刺激性气体有毒；①使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝：Cl₂+2KI=2KCl+I₂ I₂遇淀粉变蓝；②使湿润蓝色石蕊试纸先变红后变白：Cl₂+H₂O=HCl+HClO HClO强氧化性漂白作用；
(4)CO₂：无色无味无毒；①使燃着木条熄灭；②通入澄清石灰水变浑浊：CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
(5)CO：无色、无味、剧毒；点燃火焰呈蓝色，火焰上方罩一沾有石灰水液滴的烧杯，液滴变浑浊：
2CO+O₂2CO₂  CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
(6)NO₂： 红棕色气体有刺激性气味、有毒，溶于水、水溶液呈酸性，能使紫色石蕊试液变红：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO
(7)NO：无色气体有毒；在空气中立即变为红棕色：2NO+O₂=2NO₂
(8)N₂： 无色无味无毒；能使燃着木条熄灭。
(9)SO₂：无色有刺激性气味、有毒；①通入品红溶液，品红褪色加热又恢复颜色；②使澄清石灰水变浑浊：
SO₂+Ca(OH)₂=CaSO₃+H₂O；
③使酸性高锰酸钾溶液褪色：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺
(10)HCl：无色刺激性气味；①能使湿润蓝色石蕊试纸变红：HCl=H⁺+Cl^-； ②用蘸浓氨水玻璃棒靠近冒白烟：NH₃+HCl=NH₄Cl；③气体通入HNO₃酸化的AgNO₃溶液，有白色沉淀生成：HCl+AgNO₃=AgCl↓+HNO₃ （AgCl不溶于HNO₃）
(11)H₂S：无色臭鸡蛋气味有毒；遇Pb(NO₃)₂ 、(CH₃COO)₂Pb、CuSO₄溶液均产生黑色沉淀：Pb²⁺+H₂S=PbS↓+2H⁺；2CH₃COO^-+Pb²⁺+H₂S=PbS↓+2CH₃COOH；Cu²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺
(12)NH₃：无色刺激性气味；①遇湿润红色石蕊试纸变蓝：NH₃+H₂ONH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-；②用蘸浓盐酸玻璃棒靠近冒白烟：NH₃+HCl==NH₄Cl
(13)CH₄：无色无味、可燃；点燃后火焰呈浅蓝色，火焰上方罩一干燥烧杯，烧杯壁上有水珠罩生成；罩一沾有石灰水液滴的烧杯，液滴变浑浊：CH₄+2O₂CO₂+2H₂O CO₂+Ca(OH)₂==CaCO₃↓+H₂O
(14)C₂H₄： 无色稍有气味；①点燃，火焰明亮（少量黑烟）：C₂H₄+3O₂2CO₂+2H₂O ；②使KMnO₄(H⁺)溶液褪色；③使溴水褪色：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br－CH₂Br
(15)C₂H₂：无色无味；①点燃火焰明亮并伴有大量黑烟：2C₂H2+5O₂4CO₂+2H₂O；②使KMnO₄(H⁺)溶液褪色；③使溴水褪色：CH≡CH+2Br₂→CHBr₂－CHBr₂ 

物质检验的基本原则：

物质检验的“三个原则”，即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为四类：
(1)生成气体，如的检验；
(2)生成沉淀，如的检验；
(3)显现特殊颜色，如苯酚的检验。
(4)焰色反应：检验金属或金属离子。

离子的检验：

(1)焰色反应：Na⁺：黄色；K⁺：紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；Ca²⁺：砖红色；
(2)H⁺：H⁺酸性。遇紫色石蕊试液变红，遇湿润蓝色石蕊试纸变红；
(3)NH₄⁺：在试液中加强碱（NaOH）加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体；NH₄⁺+OH^-NH₃↑+H₂O；NH₃+H₂O
NH₃?H₂ONH₄⁺+OH^-
(4)Fe³⁺：①通KSCN或NH₄SCN溶液呈血红色：Fe³⁺+SCN^-==[Fe(SCN)]²⁺；②通NaOH溶液红褐色沉淀：Fe³⁺+3OH^-==
Fe(OH)₃↓
(5)Fe²⁺：①遇NaOH溶液生成白色沉淀在空气中迅速转化成灰绿色最后变成红褐色沉淀：Fe³⁺+2OH^-=Fe(OH)₂↓；
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O==4Fe(OH)₃；
②试液中加KSCN少量无明显变化再加氯水出现血红色： 2Fe²⁺+Cl₂==2Fe³⁺+2Cl^-；Fe³⁺+SCN^-==[Fe(SCN)]²⁺
(6)Mg²⁺：遇NaOH溶液有白色沉淀生成，NaOH过量沉淀不溶解：Mg²⁺+2OH^-==Mg(OH)₂↓，但该沉淀能溶于NH₄Cl溶液；
(7)Al³⁺：遇NaOH溶液（适量）有白色沉淀生成，NaOH溶液过量沉淀溶解：Al³⁺+3OH^-==Al(OH)₃↓；Al(OH)₃+OH^-==
AlO₂^-+2H₂O
(8)Cu²⁺：遇NaOH溶液有蓝色沉淀生成，加强热变黑色沉淀：Cu²⁺+2OH^-==Cu(OH)₂↓；Cu(OH)₂CuO+H₂O
(9)Ba²⁺：遇稀H₂SO₄或硫酸盐溶液有白色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ba²⁺+SO₄^2-==BaSO₄↓
(10)Ag⁺： ①加NaOH溶液生成白色沉淀，此沉淀迅速转变为棕色沉淀溶于氨水Ag⁺+OH^-==AgOH↓；2AgOH==Ag₂O+H₂O；AgOH+2NH₃?H₂O==[Ag(NO₃)₂]OH+2H₂O
②加稀HCl或可溶性氧化物溶液再加稀HNO₃生成白色沉淀：Ag⁺+Cl^-==AgCl↓
(11)OH^-：OH^-碱性：①遇紫色石蕊试液变蓝；②遇酚酞试液变红；③遇湿润红色石蕊试纸变蓝；
(12)Cl^-：遇AgNO₃溶液有白色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓
(13)Br^-：加AgNO₃溶液有浅黄色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+Br^-=AgBr↓
(14)I^-： ①加AgNO₃溶液有黄色沉淀生成，加稀HNO₃沉淀不溶解：Ag⁺+I^-=AgI↓；②加少量新制氯水后再加淀粉溶液显蓝色：2I^-+Cl₂=I₂+2Cl^-；I₂遇淀粉变蓝
(15)S^2-：①加强酸（非强氧化性）生成无色臭鸡蛋气味气体：S^2-+2H⁺=H₂S↑；②遇Pb(NO₃)₂或(CH₃COO)₂Pb试液生成黑色沉淀，遇CuSO₄试液产生黑色沉淀：Pb²⁺+S^2-=PbS↓；Cu²⁺+S^2-=CuS↓
(16)SO₄^2-：加可溶性钡盐[BaCl₂或Ba(NO₃)₂]溶液有白色沉淀生成后再加稀HCl或稀HNO₃沉淀不溶解：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓
(17)SO₃^2-：加强酸（H2SO4或HCl）把产生气体通入品红溶液中，品红溶液褪色：SO₃^2-+2H⁺=H₂O+SO₂↑ SO₂使品红溶液褪色
(18)CO₃^2-：加稀HCl产生气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊：CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑；CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O
(19)HCO₃^-：取含HCO₃^-盐溶液煮沸，放出无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体；或向HCO₃^-溶液里加入稀MgSO₄溶液，无现象，加热煮沸有白色沉淀MgCO₃生成，同时放出CO₂气体。
(20)NO₃^-：浓缩试液加稀硫酸和铜片加热有红棕色气体产生，溶液变成蓝色：
Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O
(21)PO₄^3-：加AgNO₃溶液产生黄色沉淀，再加稀HNO₃沉淀溶解：3Ag⁺+PO₄^3-=Ag3PO₄↓；Ag₃PO₄溶于稀HNO₃酸。